橡膠硫化-概述
哈嘍哈嘍,今天繼續來學習橡膠了
要了解橡膠硫化,首先就要了解一下硫化的歷史,這樣才能知根知底呀。
橡膠硫化的過程,其實可以比作成:
麵粉->麵糰(透過加熱、加壓)->饅頭
生膠->混煉膠(加熱、加壓)->硫化膠
兩者的工藝過程是不是有點像呢?
1、硫化的發明與發展
1800年,查爾斯·因特異生於康涅狄格州
1839年,將橡膠和硫黃混合加熱(里程碑)
1844年,專利「金屬橡膠彈性體化合物」授權
1851年,參加倫敦展覽會
1898年,因特異輪胎公司成立
硫化的發展
由圖可知,從1839年到1930年,隨著促進劑的發展,硫化時間大大縮短,硫化效率提高。
苯胺(最早的促進劑)
D、M、DM噻唑類促進劑
完整的硫化體系:硫化劑、促進劑、活化劑(ZnO)、硬脂酸(SA)
CV:普通硫黃硫化體系
SEV:半有效硫化體系
EV:有效硫化體系
EC:平衡硫化體系
2、硫化
定義:在一定的溫度、壓力和時間下,橡膠的線型大分子透過物理或化學作用形成三維網狀結構的過程。
本質:化學交聯,把塑性膠料轉變成高彈性橡膠的過程。
硫化劑:能夠使線性的橡膠分子交聯成立體網路結構的物質。
硫化前後橡膠結構變化
硫化前:
自然狀態下,橡膠分子是無規捲曲狀態。
施加外力,無規捲曲分子會處於伸直狀態,再進一步拉伸,分子間會產生滑移。
去掉外力後,橡膠又會恢復到原始狀態。但分子滑移是恢復不了,分子滑移就是塑性變形,或者說永久變形。
硫化後:
橡膠分子間形成交聯鍵,形成網狀結構。
受到外力拉伸,由於網狀結構會發生很大變形,又能很快恢復,所以橡膠永久變形會很小。
交聯賦予了橡膠彈性。
硫化前後橡膠效能變化
硫化前效能:
塑性變形大(不可恢復)
溶解(NR可溶於汽油、苯、甲苯)
遇熱發黏,遇冷變硬(熱穩定性不好)
強度低(生膠NR拉伸強度1。4-2。5MPa)
硫化後效能
彈性大(伸長率大、去掉外力後恢復)
溶脹(溶脹大小,取決於硫化程度高低,交聯密度大,溶脹程度小)
穩定性好(耐熱、耐寒性提高)
強度高(拉伸強度可達17-25Mpa)
3、硫化劑
硫黃(多用於不飽和橡膠)
粉末硫黃(固體塊狀橡膠)
不溶性硫黃(不會出現噴霜)
膠體硫黃(乳膠製品)
沉澱硫黃(乳膠製品)
過氧化物(多用於飽和橡膠)
金屬氧化物(鹵素)
樹脂
今天的硫化歷史和發展學廢了嘛?